A kriogén rakéták teherbírásának fejlődésével a hajtóanyag-töltési áramlási sebesség iránti igény is növekszik. A kriogén folyadékszállító csővezeték nélkülözhetetlen berendezés a repülőgépiparban, amelyet kriogén hajtóanyag-töltőrendszerekben használnak. Az alacsony hőmérsékletű folyadékszállító csővezetékben az alacsony hőmérsékletű vákuumtömlő a jó tömítés, nyomásállóság és hajlítási teljesítmény miatt képes kompenzálni és elnyelni a hőmérsékletváltozás okozta hőtágulás vagy hideg-összehúzódás okozta elmozdulásváltozást, kompenzálni a csővezeték beépítési eltérését, csökkenteni a rezgést és a zajt, és nélkülözhetetlen folyadékszállító elemmé válik az alacsony hőmérsékletű töltőrendszerben. Annak érdekében, hogy alkalmazkodjon a hajtóanyag-töltő csatlakozó dokkolási és leválási mozgása által okozott helyzetváltozásokhoz a védőtorony kis terében, a tervezett csővezetéknek rugalmas alkalmazkodóképességgel kell rendelkeznie mind kereszt-, mind hosszirányban.

Az új kriogén vákuumtömlő növeli a tervezési átmérőt, javítja a kriogén folyadékátviteli kapacitást, és rugalmasan alkalmazkodik mind oldalirányban, mind hosszirányban.

A kriogén vákuumtömlő általános szerkezeti kialakítása

A felhasználási követelményeknek és a sópermet-környezetnek megfelelően a csővezeték fő anyagaként a 06Cr19Ni10 fémanyagot választották. A csőszerelvény két csőtestrétegből áll, egy belső testből és egy külső hálózati testből, amelyeket középen egy 90°-os könyök köt össze. A szigetelőréteg kialakításához felváltva alumíniumfóliát és nem lúgos szövetet tekercselnek a belső test külső felületére. A szigetelőrétegen kívül számos PTFE tömlőtartó gyűrű van elhelyezve, hogy megakadályozzák a belső és külső csövek közötti közvetlen érintkezést, és javítsák a szigetelési teljesítményt. A csatlakozás két vége a csatlakozási követelményeknek megfelelően, a nagy átmérőjű adiabatikus csatlakozás illeszkedő szerkezetének kialakításával készült. A két csőréteg között kialakított szendvicsben egy 5A molekulaszitával töltött adszorpciós doboz található, amely biztosítja a csővezeték jó vákuumfokát és vákuumélettartamát kriogén körülmények között. A tömítődugó a szendvics vákuumozási folyamat interfészét biztosítja.

Szigetelőréteg anyaga

A szigetelőréteg több rétegből áll, egy fényvisszaverő ernyőből és egy távtartó rétegből, amelyeket felváltva tekerenek fel az adiabatikus falra. A fényvisszaverő ernyő fő funkciója a külső sugárzás hőátadásának elszigetelése. A távtartó megakadályozhatja a fényvisszaverő ernyővel való közvetlen érintkezést, és lángálló és hőszigetelő szerepet tölthet be. A fényvisszaverő ernyő anyagai közé tartozik az alumíniumfólia, az alumíniummal bevont poliészter fólia stb., a távtartó réteg anyagai pedig a nem lúgos üvegszálas papír, a nem lúgos üvegszálas szövet, a nejlonszövet, az adiabatikus papír stb.

A tervezési sémában alumíniumfóliát választottak szigetelőrétegként, mint fényvisszaverő ernyő, és nem lúgos üvegszálas szövetet távtartó rétegként.

Adszorbens és adszorpciós doboz

Az adszorbens mikroporózus szerkezetű anyag, amelynek egységnyi tömegarányú adszorpciós felülete nagy, és molekuláris erő vonzza a gázmolekulákat az adszorbens felületéhez. A kriogén cső szendvicsében lévő adszorbens fontos szerepet játszik a szendvics vákuumfokának elérésében és fenntartásában kriogén körülmények között. A leggyakrabban használt adszorbensek az 5A molekulaszűrő és az aktív szén. Vákuum- és kriogén körülmények között az 5A molekulaszűrő és az aktív szén hasonló adszorpciós kapacitással rendelkezik, mint az N2, O2, Ar2, H2 és más gyakori gázok. Az aktív szén könnyen deszorbeálja a vizet a szendvicsben történő vákuumozás során, de könnyen elégethető O2-ben. Az aktív szenet nem választják adszorbensként folyékony oxigénközegű csővezetékekhez.

A tervezési sémában szendvics adszorbensként 5A molekulaszűrőt választottak.